JP3473664B2 - インクジェット式記録ヘッドの流路形成基板の製造方法 - Google Patents
インクジェット式記録ヘッドの流路形成基板の製造方法Info
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- JP3473664B2 JP3473664B2 JP34065796A JP34065796A JP3473664B2 JP 3473664 B2 JP3473664 B2 JP 3473664B2 JP 34065796 A JP34065796 A JP 34065796A JP 34065796 A JP34065796 A JP 34065796A JP 3473664 B2 JP3473664 B2 JP 3473664B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録ヘッド、より詳細には流路形成基板の製造方法に関す
る。
録ヘッド、より詳細には流路形成基板の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】インクジェット式記録ヘッドは、図１０
に示したように外部のタンクからインクの供給を受ける
リザーバ３０、外部からの加圧力を受ける圧力発生室３
１、リザーバ３０と圧力発生室３１とを接続するインク
供給口３２、及び圧力発生室３１とノズル開口３３とを
接続するノズル連通孔３４を形成した流路形成基板３５
と、流路形成基板３５の一方の面を封止する弾性板３６
と、流路形成基板３５の他面を封止するノズル開口３３
を備えたノズルプレート３７とにより流路ユニット３８
を構成するとともに、弾性板３６に圧電振動子３９を当
接させて、圧電振動子３９の変位により圧力発生室３１
を膨張させてリザーバ３０のインクをインク供給口３２
を経由して圧力発生室３１に吸引し、また圧力発生室３
１を収縮させて圧力発生室３１のインクを加圧してノズ
ル開口３３からインク滴を吐出させるように構成されて
いる。
に示したように外部のタンクからインクの供給を受ける
リザーバ３０、外部からの加圧力を受ける圧力発生室３
１、リザーバ３０と圧力発生室３１とを接続するインク
供給口３２、及び圧力発生室３１とノズル開口３３とを
接続するノズル連通孔３４を形成した流路形成基板３５
と、流路形成基板３５の一方の面を封止する弾性板３６
と、流路形成基板３５の他面を封止するノズル開口３３
を備えたノズルプレート３７とにより流路ユニット３８
を構成するとともに、弾性板３６に圧電振動子３９を当
接させて、圧電振動子３９の変位により圧力発生室３１
を膨張させてリザーバ３０のインクをインク供給口３２
を経由して圧力発生室３１に吸引し、また圧力発生室３
１を収縮させて圧力発生室３１のインクを加圧してノズ
ル開口３３からインク滴を吐出させるように構成されて
いる。
【０００３】このインクジェット式記録ヘッドは、色イ
ンクを用いることによりフルカラーでの印刷が簡単に行
えるため、カラープリンタの記録ヘッドとして急速に普
及し、これにともなって印字品質をさらに向上させるこ
とが要望されている。
ンクを用いることによりフルカラーでの印刷が簡単に行
えるため、カラープリンタの記録ヘッドとして急速に普
及し、これにともなって印字品質をさらに向上させるこ
とが要望されている。
【０００４】インクジェット式記録ヘッドの印字品質
は、インク滴が形成するドットのサイズと、記録密度と
に大きく支配されるため、１滴当たりのインク量を可及
的に少なくしてドットサイズを小さくし、かつ記録密度
を高めることが必要となり、このため、例えば特開昭58
-40509号公報等に見られるように、フォトリソグラフィ
技術と異方性エッチングにより面方位（１００）のシリ
コン単結晶基板を加工して開口面積が小さく、また深さ
の浅い圧力発生室を可及的に小さく、しかも高い密度で
配列した流路形成基板の製造方法が提案されている。
は、インク滴が形成するドットのサイズと、記録密度と
に大きく支配されるため、１滴当たりのインク量を可及
的に少なくしてドットサイズを小さくし、かつ記録密度
を高めることが必要となり、このため、例えば特開昭58
-40509号公報等に見られるように、フォトリソグラフィ
技術と異方性エッチングにより面方位（１００）のシリ
コン単結晶基板を加工して開口面積が小さく、また深さ
の浅い圧力発生室を可及的に小さく、しかも高い密度で
配列した流路形成基板の製造方法が提案されている。
【０００５】しかしながら、（１００）面方位のシリコ
ン単結晶基板は、異方性エッチングにより出現する極端
にエッチング速度が遅い（１１１）面がウェハー表面に
対し５５度の角度で出現するため、圧力発生室間のピッ
チを縮小するには限界がある。
ン単結晶基板は、異方性エッチングにより出現する極端
にエッチング速度が遅い（１１１）面がウェハー表面に
対し５５度の角度で出現するため、圧力発生室間のピッ
チを縮小するには限界がある。
【０００６】このような問題を解消するため、（１１
０）面方位のシリコン単結晶基板を用い、これを水酸化
カリウム等のアルカリ水溶液により異方性エッチングす
ると、結晶軸＜２１１＞に沿う直線状の凹部や開口を形
成できるため、アスペクト比が極めて高い凹部や溝を形
成でき、圧力発生室を高い密度で配列することが可能と
なる。
０）面方位のシリコン単結晶基板を用い、これを水酸化
カリウム等のアルカリ水溶液により異方性エッチングす
ると、結晶軸＜２１１＞に沿う直線状の凹部や開口を形
成できるため、アスペクト比が極めて高い凹部や溝を形
成でき、圧力発生室を高い密度で配列することが可能と
なる。
【０００７】しかしながら（１１０）面方位のシリコン
単結晶基板は、２つの＜２１１＞軸に沿った直線パター
ンの交点からシリコン単結晶基板の表面に対して３５度
の角度で（１１１）面が出現し、この面が出現した段階
で異方性エッチングが停止する。このため、特にインク
滴のインク量を少なく、かつ基板の剛性を高める目的で
圧力発生室を凹部として形成する場合には、圧力発生室
とノズル開口とを接続するためのノズル連通孔３４とな
る貫通孔の深さに制限を受けたり、また反対に厚みの大
きなシリコン単結晶基板に貫通孔を形成しようとする
と、厚みに比例して貫通孔のエッチング面積が大きくな
ってしまうという問題を抱えている。
単結晶基板は、２つの＜２１１＞軸に沿った直線パター
ンの交点からシリコン単結晶基板の表面に対して３５度
の角度で（１１１）面が出現し、この面が出現した段階
で異方性エッチングが停止する。このため、特にインク
滴のインク量を少なく、かつ基板の剛性を高める目的で
圧力発生室を凹部として形成する場合には、圧力発生室
とノズル開口とを接続するためのノズル連通孔３４とな
る貫通孔の深さに制限を受けたり、また反対に厚みの大
きなシリコン単結晶基板に貫通孔を形成しようとする
と、厚みに比例して貫通孔のエッチング面積が大きくな
ってしまうという問題を抱えている。
【０００８】このような問題を解消するために、本出願
人は特開平5-309835号公報に見られるように、（１１
０）面方位のシリコン単結晶基板を異方性エッチングし
て流路形成基板を製造するに際して、ノズル連通孔とな
る領域に一方の面から他方の面に貫通する微小な直径の
貫通孔を予め穿設し、この貫通孔をエッチング誘導孔と
して異方性エッチングをエッチングに関わりなく深部ま
で進行させてノズル連通孔の幅を抑えつつ、厚みの大き
なシリコン単結晶基板にノズル連通孔として機能するサ
イズの貫通孔を形成する方法を提案した。
人は特開平5-309835号公報に見られるように、（１１
０）面方位のシリコン単結晶基板を異方性エッチングし
て流路形成基板を製造するに際して、ノズル連通孔とな
る領域に一方の面から他方の面に貫通する微小な直径の
貫通孔を予め穿設し、この貫通孔をエッチング誘導孔と
して異方性エッチングをエッチングに関わりなく深部ま
で進行させてノズル連通孔の幅を抑えつつ、厚みの大き
なシリコン単結晶基板にノズル連通孔として機能するサ
イズの貫通孔を形成する方法を提案した。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、脆く、
かつ堅いシリコン単結晶基板に垂直に貫通孔を形成する
作業が必要となり、特に高密度でノズルが形成されたイ
ンクジェット式プリンタにあっては穿設作業に時間が掛
かるという不都合を抱えている。本発明はこのような問
題に鑑みてなされたものであって、その目的とするとこ
ろは、穿孔作業を簡素化することができる新規なインク
ジェット式記録ヘッドの流路形成基板の製造方法を提案
することである。本発明の他の目的は、大判のシリコン
単結晶基板にエッチングにより流路形成基板を複数作り
付け、これを分割するのに適したインクジェット式記録
ヘッドの流路形成基板の製造方法を提案することであ
る。
かつ堅いシリコン単結晶基板に垂直に貫通孔を形成する
作業が必要となり、特に高密度でノズルが形成されたイ
ンクジェット式プリンタにあっては穿設作業に時間が掛
かるという不都合を抱えている。本発明はこのような問
題に鑑みてなされたものであって、その目的とするとこ
ろは、穿孔作業を簡素化することができる新規なインク
ジェット式記録ヘッドの流路形成基板の製造方法を提案
することである。本発明の他の目的は、大判のシリコン
単結晶基板にエッチングにより流路形成基板を複数作り
付け、これを分割するのに適したインクジェット式記録
ヘッドの流路形成基板の製造方法を提案することであ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、面方位（１１０）のシリコ
ン単結晶基板に形成すべき貫通孔のパターンの領域に、
前記シリコン単結晶基板の他面からの異方性エッチング
が到達可能で、かつ前記他面に到達しない深さを有し、
前記貫通孔のパターンよりもサイズの小さな径の非貫通
孔を一方の面から穿設する工程と、前記シリコン単結晶
基板の両面から前記貫通孔のパターンが貫通するまで異
方性エッチングする工程と、を備えるようにした。
るために本発明においては、面方位（１１０）のシリコ
ン単結晶基板に形成すべき貫通孔のパターンの領域に、
前記シリコン単結晶基板の他面からの異方性エッチング
が到達可能で、かつ前記他面に到達しない深さを有し、
前記貫通孔のパターンよりもサイズの小さな径の非貫通
孔を一方の面から穿設する工程と、前記シリコン単結晶
基板の両面から前記貫通孔のパターンが貫通するまで異
方性エッチングする工程と、を備えるようにした。
【００１１】
【作用】エッチングにより非貫通孔が両面で連通してエ
ッチング誘導孔として機能するから、以後エッチングが
この貫通後の孔の壁面に対して垂直な方向に進行して、
パターンにより規制されたサイズの貫通孔が完成する。
ッチング誘導孔として機能するから、以後エッチングが
この貫通後の孔の壁面に対して垂直な方向に進行して、
パターンにより規制されたサイズの貫通孔が完成する。
【００１２】
【発明の実施の形態】そこで、以下に本発明の詳細を図
示した実施例に基づいて説明する。図１、図２はそれぞ
れ本発明のインクジェット式記録ヘッドの流路形成基板
の製造方法の一実施例を示すものであって、厚さが５０
０ミクロン程度で、面方位（１１０）のシリコン単結晶
基板１の表面全体にエッチング保護膜となる酸化シリコ
ン膜２を熱酸化法により膜厚１μｍで形成する。なお、
エッチング保護膜としては窒化シリコン膜や金属膜等の
異方性エッチング液に対して耐蝕性を有する物質の膜で
あれば同等の作用を奏する（図１（I））。
示した実施例に基づいて説明する。図１、図２はそれぞ
れ本発明のインクジェット式記録ヘッドの流路形成基板
の製造方法の一実施例を示すものであって、厚さが５０
０ミクロン程度で、面方位（１１０）のシリコン単結晶
基板１の表面全体にエッチング保護膜となる酸化シリコ
ン膜２を熱酸化法により膜厚１μｍで形成する。なお、
エッチング保護膜としては窒化シリコン膜や金属膜等の
異方性エッチング液に対して耐蝕性を有する物質の膜で
あれば同等の作用を奏する（図１（I））。
【００１３】次に、酸化シリコン膜２の表面にフォトレ
ジスト剤をスピンコート法等により両面に塗布してフォ
トレジスト層３、４を形成し（図１（II））、フォトリ
ソグラフィ技術により圧力発生室とリザーバとなるレジ
ストパターン５、５’６、６’を表裏に形成する（図１
（III））。
ジスト剤をスピンコート法等により両面に塗布してフォ
トレジスト層３、４を形成し（図１（II））、フォトリ
ソグラフィ技術により圧力発生室とリザーバとなるレジ
ストパターン５、５’６、６’を表裏に形成する（図１
（III））。
【００１４】シリコン単結晶基板を緩衝フッ酸溶液に浸
漬してレジストパターン５、５’６、６’に対応したパ
ターン７、７’、８、８’を酸化シリコン膜２のハーフ
エッチングとして転写する（図１（IV））。
漬してレジストパターン５、５’６、６’に対応したパ
ターン７、７’、８、８’を酸化シリコン膜２のハーフ
エッチングとして転写する（図１（IV））。
【００１５】ついで、インク供給口となる領域を露光、
現像して表裏にインク供給口のパターン９、９’を形成
し（図１（V））、再びシリコン単結晶基板を緩衝フッ
酸溶液に浸漬して、前述の工程（IV）で形成した酸化シ
リコン膜のパターン７、７’８、８’が消失するまでエ
ッチングを行う（図１（VI））。これにより酸化シリコ
ンのパターン１０、１０’が残り、また表裏に圧力発生
室及びリザーバに対応する異方性エッチング用のパター
ン１１、１１’、１２、１２’が形成される。
現像して表裏にインク供給口のパターン９、９’を形成
し（図１（V））、再びシリコン単結晶基板を緩衝フッ
酸溶液に浸漬して、前述の工程（IV）で形成した酸化シ
リコン膜のパターン７、７’８、８’が消失するまでエ
ッチングを行う（図１（VI））。これにより酸化シリコ
ンのパターン１０、１０’が残り、また表裏に圧力発生
室及びリザーバに対応する異方性エッチング用のパター
ン１１、１１’、１２、１２’が形成される。
【００１６】不要となったフォトレジスト層３、４を剥
離した後（図２（I））、図３に示したように＜２１１
＞方向に沿って形成された細長い平行四辺形の圧力発生
室となるパターン１１、１１’の内の一方の面に、望ま
しくはパターン１１の中心点に一方の面から他方の面に
貫通しない程度の所定の深さの非貫通孔１３を、シリコ
ン単結晶基板に適した穿孔手段、ＹＡＧレーザーや、ド
リル加工や、放電加工により穿孔する（図２（II））。
特に光源にＹＡＧレザーを使用すると、他のレーザー光
源を使用した場合に起こりがちなフラッシングを可及的
に防止できて、細くかつ深さ方向に一様な径の孔を形成
することができるから、ノズル連通孔を形成するための
穿孔には最適な手段となる。
離した後（図２（I））、図３に示したように＜２１１
＞方向に沿って形成された細長い平行四辺形の圧力発生
室となるパターン１１、１１’の内の一方の面に、望ま
しくはパターン１１の中心点に一方の面から他方の面に
貫通しない程度の所定の深さの非貫通孔１３を、シリコ
ン単結晶基板に適した穿孔手段、ＹＡＧレーザーや、ド
リル加工や、放電加工により穿孔する（図２（II））。
特に光源にＹＡＧレザーを使用すると、他のレーザー光
源を使用した場合に起こりがちなフラッシングを可及的
に防止できて、細くかつ深さ方向に一様な径の孔を形成
することができるから、ノズル連通孔を形成するための
穿孔には最適な手段となる。
【００１７】このように非貫通孔１３は、貫通孔を形成
する場合に比較してシリコン単結晶基板の表面に対して
高い精度で垂直に形成することができ、しかも短い時間
で形成できるため、穿孔作業の能率を向上するのに寄与
する。
する場合に比較してシリコン単結晶基板の表面に対して
高い精度で垂直に形成することができ、しかも短い時間
で形成できるため、穿孔作業の能率を向上するのに寄与
する。
【００１８】この孔１３の深さｄは、図４（I）及び図
６に示したようにシリコン単結晶基板の厚さをｔ、エッ
チング領域の結晶軸（１１１）の垂直な面が現れる方向
のパターンの長さをＬ、幅をＷ、及び異方性エッチング
により出現する面とシリコン単結晶基板の表面との角度
をθ（約３０度）とすると、 ｄ≒ｔ−Ｌ／２×tan３０ よりも深く、かつ他面に貫通しない程度に穿孔すれば、
エッチングにより非貫通孔の非貫通側を開口させて、エ
ッチング誘導孔として機能する貫通孔となすことができ
る。
６に示したようにシリコン単結晶基板の厚さをｔ、エッ
チング領域の結晶軸（１１１）の垂直な面が現れる方向
のパターンの長さをＬ、幅をＷ、及び異方性エッチング
により出現する面とシリコン単結晶基板の表面との角度
をθ（約３０度）とすると、 ｄ≒ｔ−Ｌ／２×tan３０ よりも深く、かつ他面に貫通しない程度に穿孔すれば、
エッチングにより非貫通孔の非貫通側を開口させて、エ
ッチング誘導孔として機能する貫通孔となすことができ
る。
【００１９】穿孔作業が終了した段階で、摂氏８０度に
維持された２０重量％の水酸化カリウム（ＫＯＨ）の水
溶液にシリコン単結晶基板を浸潰して異方性エッチング
を行う。
維持された２０重量％の水酸化カリウム（ＫＯＨ）の水
溶液にシリコン単結晶基板を浸潰して異方性エッチング
を行う。
【００２０】この異方性エッチングによりリザーバ１５
は、シリコン単結晶基板の表面に対し角度θで出現する
シリコン単結晶基板の（１１１）面Ａに平行にエッチン
グを受ける。
は、シリコン単結晶基板の表面に対し角度θで出現する
シリコン単結晶基板の（１１１）面Ａに平行にエッチン
グを受ける。
【００２１】同様にノズル連通孔のパターン１１、１
１’も、パターン１１、１１’のコーナ側がシリコン単
結晶基板の表面に対し角度θで出現するシリコン単結晶
基板の（１１１）面Ａ，Ａ’に平行にエッチングを受
け、また非貫通孔１３のエッジ部がシリコン単結晶基板
の表面に対して６０度程度の面Ｃでエッチングを受ける
（図４（Ｉ））。
１’も、パターン１１、１１’のコーナ側がシリコン単
結晶基板の表面に対し角度θで出現するシリコン単結晶
基板の（１１１）面Ａ，Ａ’に平行にエッチングを受
け、また非貫通孔１３のエッジ部がシリコン単結晶基板
の表面に対して６０度程度の面Ｃでエッチングを受ける
（図４（Ｉ））。
【００２２】このようにして一方の面からは面Ａと面Ｃ
とでエッチングが進行し、また他方の面からは面Ａ’に
よりエッチングが進行して非貫通孔１３が貫通孔１３’
となる。貫通孔が形成されると、裏面の新しく形成され
た開口１３ａからもシリコン単結晶基板の表面に対して
６０度程度の角度の面Ｃ’のエッチングが始まる（図４
（II））。
とでエッチングが進行し、また他方の面からは面Ａ’に
よりエッチングが進行して非貫通孔１３が貫通孔１３’
となる。貫通孔が形成されると、裏面の新しく形成され
た開口１３ａからもシリコン単結晶基板の表面に対して
６０度程度の角度の面Ｃ’のエッチングが始まる（図４
（II））。
【００２３】以下、面Ａ、Ａ’によるエッチングにより
シリコン単結晶基板の表面に垂直な壁を形成し、また面
Ｃ、Ｃ’によるエッチングにより非貫通孔１３が拡大し
ていく（図５（I））。そして両面の面Ａ，Ａ’による
エッチングによりシリコン単結晶基板の表面に対して垂
直な面Ｄ、Ｄ’が連続した段階でエッチングが停止し、
パターン１１、１１’に一致した貫通孔が完成する（図
５（II））。
シリコン単結晶基板の表面に垂直な壁を形成し、また面
Ｃ、Ｃ’によるエッチングにより非貫通孔１３が拡大し
ていく（図５（I））。そして両面の面Ａ，Ａ’による
エッチングによりシリコン単結晶基板の表面に対して垂
直な面Ｄ、Ｄ’が連続した段階でエッチングが停止し、
パターン１１、１１’に一致した貫通孔が完成する（図
５（II））。
【００２４】ついで、インク供給口Ｃ及び圧力発生室Ｂ
となる凹部のパターン１６、１７を形成した後（図２
（IV））、インク供給口Ｃ及び圧力発生室Ｂに適した深
さの凹部１８、１９となるまで異方性エッチングを実行
し（図２（V））、最後に酸化シリコン膜２をエッチン
グにより除去すると（図２（VI））、図７に示したよう
にノズル連通孔３４となる貫通孔１４、リザーバ３０と
なる貫通孔１５、インク供給口３２となる凹部１８、及
び圧力発生室３１となる凹部１９を備えた流路形成基板
が完成する。
となる凹部のパターン１６、１７を形成した後（図２
（IV））、インク供給口Ｃ及び圧力発生室Ｂに適した深
さの凹部１８、１９となるまで異方性エッチングを実行
し（図２（V））、最後に酸化シリコン膜２をエッチン
グにより除去すると（図２（VI））、図７に示したよう
にノズル連通孔３４となる貫通孔１４、リザーバ３０と
なる貫通孔１５、インク供給口３２となる凹部１８、及
び圧力発生室３１となる凹部１９を備えた流路形成基板
が完成する。
【００２５】なお、上述の実施例においてはリザーバを
貫通孔として形成する流路形成基板に例を採って説明し
たが、凹部として形成したものに適用しても同様の作用
を奏することは明らかである。
貫通孔として形成する流路形成基板に例を採って説明し
たが、凹部として形成したものに適用しても同様の作用
を奏することは明らかである。
【００２６】また、上述の実施例においてはフォトレジ
スト層３、４を剥離してから非貫通孔１３を穿孔してい
るが、非貫通孔１３を穿孔してから剥離すると、フォト
レジスト層３、４をプロセス間移動の際にシリコン単結
晶基板本体に対する保護膜として機能するから、作業テ
ーブルとの擦過よる損傷を防止することができる。
スト層３、４を剥離してから非貫通孔１３を穿孔してい
るが、非貫通孔１３を穿孔してから剥離すると、フォト
レジスト層３、４をプロセス間移動の際にシリコン単結
晶基板本体に対する保護膜として機能するから、作業テ
ーブルとの擦過よる損傷を防止することができる。
【００２７】ところで、このような流路形成基板は、図
８に示したように大判のシリコン単結晶基板２０を用
い、複数個分のエッチングパターンを形成してシリコン
単結晶基板全体をエッチングすることにより製造する関
係上、エッチング終了時にはシリコン単結晶基板に形成
された個々の流路形成基板２１、２１‥‥を切分ける必
要がある。
８に示したように大判のシリコン単結晶基板２０を用
い、複数個分のエッチングパターンを形成してシリコン
単結晶基板全体をエッチングすることにより製造する関
係上、エッチング終了時にはシリコン単結晶基板に形成
された個々の流路形成基板２１、２１‥‥を切分ける必
要がある。
【００２８】このため、各流路形成基板２１の周囲に碁
盤目状にミシン目２２、２２‥‥を形成する貫通孔を離
散的に形成して、エッチング終了後にミシン目２２、２
２‥‥沿って分割することが行われている。
盤目状にミシン目２２、２２‥‥を形成する貫通孔を離
散的に形成して、エッチング終了後にミシン目２２、２
２‥‥沿って分割することが行われている。
【００２９】このような切り離しのための貫通孔の列は
極めて多数なるため、図９に示したように前述したよう
にノズル連通孔を形成するためのパターン１１、及び非
貫通孔１３の形成に合わせて、好ましくはこれらパター
ン１１、貫通孔１３と同一のピッチで分離用のパターン
２３を形成し、その中心に前述したようにエッチングに
よりパターン２３、２５を貫通させることができる非貫
通孔、もしくは貫通孔２４、２６を形成する。
極めて多数なるため、図９に示したように前述したよう
にノズル連通孔を形成するためのパターン１１、及び非
貫通孔１３の形成に合わせて、好ましくはこれらパター
ン１１、貫通孔１３と同一のピッチで分離用のパターン
２３を形成し、その中心に前述したようにエッチングに
よりパターン２３、２５を貫通させることができる非貫
通孔、もしくは貫通孔２４、２６を形成する。
【００３０】これによれば少なくともノズル連通孔形成
用のパターン１１と平行となるパターン２３の非貫通
孔、または貫通孔２４は、レーザー光による穿孔作業で
あればレーザー光源からの光をハーフミラー等により２
つに分けることにより、ノズル連通孔用の非貫通孔１３
と同時に穿孔することができ、作業能率を向上すること
ができる。またミシン目形成のための各貫通孔のエッチ
ング面積を縮小することができて、１枚のシリコン単結
晶基板からの流路形成基板の取り個数の増大を図ること
が可能となる。
用のパターン１１と平行となるパターン２３の非貫通
孔、または貫通孔２４は、レーザー光による穿孔作業で
あればレーザー光源からの光をハーフミラー等により２
つに分けることにより、ノズル連通孔用の非貫通孔１３
と同時に穿孔することができ、作業能率を向上すること
ができる。またミシン目形成のための各貫通孔のエッチ
ング面積を縮小することができて、１枚のシリコン単結
晶基板からの流路形成基板の取り個数の増大を図ること
が可能となる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、非
貫通孔をエッチングにより貫通させてエッチング誘導孔
とすることができ、穿孔すべき孔の深さを可及的に浅く
して作業の簡素化を図りつつパターンで規制されたサイ
ズの開口を有する貫通孔を形成することができる。
貫通孔をエッチングにより貫通させてエッチング誘導孔
とすることができ、穿孔すべき孔の深さを可及的に浅く
して作業の簡素化を図りつつパターンで規制されたサイ
ズの開口を有する貫通孔を形成することができる。
【００３２】また、シリコン単結晶基板の厚みに対して
穿孔すべき孔の深さが浅くて済むため、貫通孔を形成す
る場合に比較して厚いシリコン単結晶基板を用いてもノ
ズル連通孔を簡単に形成でき、したがって流路形成基板
を厚くして剛性を高めることが可能となり、印字品質の
高い記録ヘッドを簡単に製造することができる。
穿孔すべき孔の深さが浅くて済むため、貫通孔を形成す
る場合に比較して厚いシリコン単結晶基板を用いてもノ
ズル連通孔を簡単に形成でき、したがって流路形成基板
を厚くして剛性を高めることが可能となり、印字品質の
高い記録ヘッドを簡単に製造することができる。
【図１】図（I）乃至（VI）は、それぞれ本発明の流路
形成基板の製造方法の一実施例の内、穿孔前の工程を示
す図である。
形成基板の製造方法の一実施例の内、穿孔前の工程を示
す図である。
【図２】図（I）乃至（VI）は、それぞれ本発明の流路
形成基板の製造方法の一実施例の内、穿孔後の工程を示
す図である。
形成基板の製造方法の一実施例の内、穿孔後の工程を示
す図である。
【図３】エッチング前の状態を示す斜視図である。
【図４】図（I）、（II）は、それぞれ非貫通孔を中心
にしたエッチングの前半の状態を示す図である。
にしたエッチングの前半の状態を示す図である。
【図５】図（I）、（II）は、それぞれ非貫通孔を中心
にしたエッチングの後半の状態を示す図である。
にしたエッチングの後半の状態を示す図である。
【図６】エッチングにより形成される面を説明する図で
ある。
ある。
【図７】エッチングにより形成された流路形成基板の一
実施例を示す斜視図である。
実施例を示す斜視図である。
【図８】大判のシリコンウエファに複数の流路形成基板
を作り付けた状態を示す図である。
を作り付けた状態を示す図である。
【図９】大判のシリコンウエファに切り離し用の貫通孔
を形成する際のエッチングパターンの一実施例を示す図
である。
を形成する際のエッチングパターンの一実施例を示す図
である。
【図１０】シリコン単結晶基板により形成された流路形
成基板を用いたインクジェット式記録ヘッドの一例を示
す図である。
成基板を用いたインクジェット式記録ヘッドの一例を示
す図である。
１ シリコン単結晶基板
２ 酸化シリコン膜
３、４ フォトレジスト層
１３ 非貫通孔
１４ ノズル連通孔となる貫通孔
１５ リザーバとなる貫通孔
１８ インク供給口となる凹部
１９ 圧力発生室となる凹部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 新保 俊尚
長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイ
コーエプソン株式会社内
(56)参考文献 特開 平８−174825（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−309835（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−55733（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B41J 2/16
B41J 2/045
B41J 2/055
Claims (7)
- 【請求項１】 面方位（１１０）のシリコン単結晶基板
に形成すべき貫通孔のパターンの領域に、前記シリコン
単結晶基板の他面からの異方性エッチングが到達可能
で、かつ前記他面に到達しない深さを有し、前記貫通孔
のパターンよりもサイズの小さな径の非貫通孔を一方の
面から穿設する工程と、 前記シリコン単結晶基板の両面から前記貫通孔のパター
ンが貫通するまで異方性エッチングする工程と、 からなるインクジェット式記録ヘッドの流路形成基板の
製造方法。 - 【請求項２】 面方位（１１０）のシリコン単結晶基板
の表面にエッチング保護膜によりノズル連通孔、及びリ
ザーバを形成するためのパターンを形成する工程と、 前記ノズル連通孔のパターンの領域に他面からの異方性
エッチングが到達可能で、かつ前記他面に到達しない深
さを有し、前記ノズル連通孔のパターンよりもサイズの
小さな径の非貫通孔を一方の面から穿設する工程と、 前記シリコン単結晶基板の両面から前記ノズル連通孔の
パターンが貫通するまで異方性エッチングする工程と、 からなるインクジェット式記録ヘッドの流路形成基板の
製造方法。 - 【請求項３】 前記非貫通孔の深さｄが ｔ−Ｌ／２×tanθ （ただし、ｔはシリコン単結晶基板の厚さを，Ｌはパタ
ーンの長さを、θは異方性エッチングにより出現する面
とシリコン単結晶基板の表面とのなす角度を示す）より
も深いことを特徴とする請求項１、または請求項２に記
載のインクジェット式記録ヘッドの流路形成基板の製造
方法。 - 【請求項４】 前記穿孔がＹＡＧレザーにより行なわれ
る請求項１、または請求項２に記載のインクジェット式
記録ヘッドの流路形成基板の製造方法。 - 【請求項５】 面方位（１１０）のシリコン単結晶ウエ
ファの表面にエッチング保護膜によりノズル連通孔、及
びリザーバを形成するためのパターンを複数個分形成
し、かつ各個分の境界に切り離し用のミシン目状の貫通
孔となるパターンを形成する工程と、 前記ノズル連通孔のパターンの領域に他面からの異方性
エッチングが到達可能で、かつ前記他面に到達しない深
さを有し、前記ノズル連通孔のパターンよりもサイズの
小さな径の非貫通孔を一方の面から穿設する工程と、 前記切り離し用のミシン目状の貫通孔となるパターンの
領域に少なくとも ｔ−Ｌ／２×tanθ （ただし、ｔはシリコン単結晶基板の厚さを，Ｌはパタ
ーンの長さを、θは異方性エッチングにより出現する面
とシリコン単結晶基板の表面とのなす角度を示す）より
も深く、かつ前記切り離し用のミシン目状の貫通孔とな
るパターンよりもサイズの小さな径の孔を穿設する工程
と、 前記シリコンウエファを前記切り離し用のミシン目状の
貫通孔のパターンが貫通するまで両面から異方性エッチ
ングする工程と、 前記切り離し用のミシン目状の貫通孔から各流路形成基
板を切り離す工程と、 からなるインクジェット式記録ヘッドの流路形成基板の
製造方法。 - 【請求項６】 前記切り離し用のミシン目状の貫通孔と
なるパターンの一部が、前記ノズル連通孔と同一ピッチ
で形成される請求項５に記載のインクジェット式記録ヘ
ッドの流路形成基板の製造方法。 - 【請求項７】 前記穿孔がＹＡＧレザーにより行なわれ
る請求項５に記載のインクジェット式記録ヘッドの流路
形成基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34065796A JP3473664B2 (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | インクジェット式記録ヘッドの流路形成基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34065796A JP3473664B2 (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | インクジェット式記録ヘッドの流路形成基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10166600A JPH10166600A (ja) | 1998-06-23 |
| JP3473664B2 true JP3473664B2 (ja) | 2003-12-08 |
Family
ID=18339078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34065796A Expired - Lifetime JP3473664B2 (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | インクジェット式記録ヘッドの流路形成基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3473664B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009061665A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Canon Inc | インクジェットヘッド用基板の製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040005155A (ko) * | 2002-07-08 | 2004-01-16 | 삼성전자주식회사 | 잉크젯 헤드의 잉크 공급유로 형성방법 |
| JP2012171165A (ja) * | 2011-02-21 | 2012-09-10 | Seiko Epson Corp | 流路形成基板の製造方法、流路形成基板およびインクジェット式記録ヘッド |
| JP7420515B2 (ja) * | 2019-09-19 | 2024-01-23 | 株式会社ディスコ | 保護膜の除去方法、及び、保護膜の除去装置 |
-
1996
- 1996-12-05 JP JP34065796A patent/JP3473664B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009061665A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Canon Inc | インクジェットヘッド用基板の製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10166600A (ja) | 1998-06-23 |
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